點播和移栽作物苗期便捷穴施追肥機施肥方案探析

閆萍

摘要 ? ?隨著國家對節能環保和綠色農業的大力倡導，研發高效利用肥料的節能機械是農業技術的一個邁進方向。本文分析了一種適宜服務我國目前點播和移植苗期農作物穴施追肥作業、采用電動方案的便捷穴施追肥機，介紹了新型施肥器具技術的設計和實施方法，分析了其技術指標及效益，以期為新型農業機械研發提供參考。

關鍵詞 ? ?點播和移植作物;苗期追肥;電動追施肥機;穴施追肥

中圖分類號 ? ?S224.22 ? ? ? ? 文獻標識碼 ? ?A

文章編號 ? 1007-5739（2019）23-0151-02 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 開放科學（資源服務）標識碼（OSID）

與國外一些國家的大規模連片種植或精細種植有所不同，當前我國的農田結構模式是家庭聯產承包責任制和家庭小型農場共存的中國模式，并逐漸轉向家庭小型農場化[1-2]。由于我國對特殊新穎農業用具的研究開發起步較晚，一些由國外引進的農業用具不適用于我國當前的農業模式。因此，結合國內農業種植狀況進行自主研究迫在眉睫，尤其在玉米、棉花等具有一定行距和株距的點播或移植栽培的農作物苗期，依據土壤肥力水平、目標產量和作物的生長特點，選擇合適的時間追肥以及適宜的施肥機械尤為重要[3-4]。本文提出一種快速高效、節省能源、不損壞幼苗、節能環保、易于操作的施肥方案，該方案基于當前蓄電池技術的快速發展，提供一種以蓄電池為電源，使用差速直流電機為動力，讓施肥輪在行走過程中將肥料按照要求自動便捷地送入壓穴的泥土中，快速給點播或移栽作物苗期進行追肥的小型電動追肥方案。該方案能夠解決點播和移植作物苗期追肥時人工費時、費力和大型機器笨重、浪費的缺點，為新型的農業機械研發提供新的方案思路。

1 ? ?當前作物追肥形式

目前，我國對玉米和棉花等具有一定的行間距和株間距作物苗期追肥時，通常采用穴施。該施肥方法具有節省肥料、提高利用率、促進苗的成長及增加作物產量等優點[5-7]。當前追肥方法一般采用以下4種方式：一是人工直接刨坑穴施追肥。普通的人工穴施追肥，一般在離作物根10～15 cm處使用工具人工挖小坑穴，穴深為5～10 cm，將肥料放入穴中平土，用腳平坑。此法施肥精準，能使肥料集中施用，比較節肥，但工作效率低、勞動強度大。二是采用人工穴施肥器具施肥。使用人工施肥器施肥雖然作業效率有所提高，但是作業者需長時間施肥，勞動強度大。三是小型燃油機械進行條施。小型燃油機械施肥雖然速度較快，但操作繁瑣笨重，且長時間進行施肥作業易使人疲勞。四是大型機械進行條施。大型燃油機械雖然追肥速度快，但是機械一般功率匹配不合理，容易出現“大牛拉小車”現象，不僅浪費燃油，還易損壞農作物。

2 ? ?設計方案和實施方法

2.1 ? ?設計方案

小型電動追肥機整機主要部件包括大半錐體、儲料輪、蓄電池、加料口、機架、傳動軸、鏈條、直流電機、駕駛桿、輔助輪、調速手把;儲料輪裝置的主要部件包括大半錐體、儲料輪、啟開板、小半錐體、彈簧。儲料輪為圓筒型容器，做2個（或多個）相同的儲料輪，在儲料輪上設置加料口，在儲料輪外圍設置N個對半空的大半錐體和小半錐體，每個小半錐體放置于對應的大半錐體內，大半錐體與儲料輪內導通，小半錐體底部裝上軸可以轉動，小半錐體上裝置啟開板，啟開板上裝置彈簧彈頂在儲料輪上。

將2個儲料輪（或多個）分別裝在傳動軸上，在2個儲料輪之間的傳動軸上裝置機架，機架上裝置蓄電池和直流電機，直流電機用鏈條傳動連接傳動軸，在2個儲料輪外側設置方便裝拆的輔助輪。在機架上裝置1個駕駛桿，駕駛桿上設置調速手把。

2.2 ? ?實施方法

機具在工作時，將2個儲料輪分別裝在傳動軸上（傳動軸上也可以裝置2個以上儲料輪），儲料輪與作物苗期行間距保持一致，儲料輪上錐體距離大致和作物的株間距一致。在2個儲料輪之間的傳動軸上設置機架，機架上裝置蓄電池和直流電機，直流電機（差速直流電機）經鏈條傳動連接傳動軸。同時，在2個儲料輪的外側設置方便裝拆的輔助輪。設置輔助輪的目的是在不施肥時裝置可以行走，以免儲料輪上的半錐體著地。

在機架上裝置1個駕駛桿，駕駛桿上設置調速手把（霍爾或電位器調速）。施肥前選擇錐體距離大致與作物苗株間距一致的儲料輪，將顆粒肥料分別從加料口加入儲料輪內，蓋上加料口蓋，將本機移到田邊調節2個（或多個）儲料輪之間的距離同作物行距相適應，將兩邊的輔助輪拆下，啟動本機儲料輪轉動后大半錐體就會插入泥土中，肥料隨即進入大半錐體和小半錐體之間的空間。儲料輪繼續轉動啟開板，其著地被壓后小半錐體與大半錐體之間分離出縫隙，肥料就落入土壤內，儲料輪繼續轉動當啟開板離開地面時，彈簧就會彈頂啟開板使小半錐體合攏到大半錐體內關閉，接著相鄰的大半錐體就會插入泥土中，依次重復。

3 ? ?主要技術指標及效益分析

3.1 ? ?主要技術指標

依據追肥方案功能特征要求，確定追肥機主要技術參數：輔助輪直徑為150 cm，儲輪直徑為120 cm，大半錐體長度為8 cm，小半錐體長度為5 cm，直流電機功率500～800 W，施肥深度達5～8 cm，霍爾調速手把。同時，其可安裝2～5個施肥輪，前進施肥時轉速可實時調控。

3.2 ? ?主要經濟指標

3.2.1 ? ?工作效率。該方案的實施推進了農作物電動化施肥進程，每臺每天可以完成苗期作物不少于5.33 hm2的施肥量，是人工穴施肥功效的60～80倍，是人工施肥器穴施的20倍以上，提高了農用器具的裝備技術。

3.2.2 ? ?追肥效果。利用該電動施肥機進行穴施，其追肥準確率高達 97%，作物損傷率小于2%，提高了肥料利用率，促進作物快速生長，使得作物增產、增收，提高了農民收入。

3.2.3 ? ?作業成本。電動施肥機的實施可減少勞動量或雇工支出，節約成本，贏得施肥時間。

3.3 ? ?社會效益及經濟效益分析

首先，該技術的實施達到了節能減排、節本增效的目的，贏得了作物施肥時間，提高了農民收入。其次，該施肥技術可以提高肥料利用率，減少肥料的流失，改善溝渠的水質，以提供作物快速增長所需的肥料，促進生長，提高產量，從而促進農業的可持續性發展。此外，此電動施肥機可以一機多用，除用于具有行間距和株間距的作物外，還可用于小麥、瓜果、蔬菜等作物，將農民從勞動密集型生產中解放出來，引導中小型農業機械向電動機械化綠色環保方向發展。

4 ? ?結語

本文研究的農作物苗期電動追肥方案，采用蓄電池、差速直流電機、控制器、調速手把、施肥輪等部件組合，設計先進、性能突出、結構新穎、價格適中，代表了當前先進的穴施追肥技術。該技術的成功研制符合我國農業器具新技術的需要和節能環保要求的需要，對快速穴施追肥行業技術發展具有帶動作用，能夠有效提高電動農用器具行業技術規范，是對中小型農業器具領域的一個補充，為提高肥效、促進農業可持續性發展、增加作物產量、改善作物品質、培肥地力以及提高經濟效益提供了硬件技術參考。隨著現代精準農業的發展，該技術也是精準施肥發展研究的一個方向，并將成為一種新型追肥模式，其研究發展具有廣闊前景。

5 ? ?參考文獻

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[2] 袁任光.可編程序控制器選用手冊[M].北京：機械工業出版社，2002.

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